Was ist Fusionsenergie?

Fusionsenergie ist die Extraktion von Energie aus Bindungen zwischen Partikeln in den Atomenkernen, indem diese Kerne miteinander verschmelzen.Um die meisten Energie zu gewinnen, müssen leichte Elemente und Isotope wie Wasserstoff, Deuterium, Tritium und Helium verwendet werden, obwohl jedes Element mit einer Atomzahl, die niedriger als Eisen ist, bei Fusion Nettoenergie produzieren kann.Die Fusion steht im Gegensatz zur Spaltung, der Prozess, bei dem Energie erzeugt wird, indem schwere Kerne wie Uran oder Plutonium zerbrochen werden.Beide gelten als Kernenergie, aber die Spaltung ist einfacher und besser entwickelt.Alle heutigen Kernkraftwerke arbeiten auf der Basis von Spaltergie, aber viele Wissenschaftler hoffen, dass ein Kraftwerk, das auf Fusionsenergie basiert, vor 2050 entwickelt wird.Herkömmliche A-Bomben basieren auf Spaltung, während H-Bomben oder Wasserstoffbomben auf Fusion basieren.Die Fusion umwandelteres Umfang in Energie umwandelt und erzeugt mehr Wärme und Temperatur, wenn der Prozess in eine Kettenreaktion geleitet wird.Somit haben H-Bomben höhere Ausbeuten als A-Bomben, in einigen Fällen mehr als 5.000-mal höher.H-Bomben verwenden einen Spaltungsverstärker, um die erforderliche Temperatur für die Kernfusion zu erreichen, die ungefähr 20 Millionen Grad Kelvin beträgt.In einer H-Bombe werden ungefähr 1% der Reaktionsmasse direkt in Energie umgewandelt.

Fusionsenergie, nicht Spaltung, ist die Energie, die die Sonne versorgt und all seine Wärme und ihr Licht produziert.In der Mitte der Sonne werden ungefähr 4,26 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Sekunde in Energie umgewandelt und produziert 383 Yottawatt (3,83 × 10

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W) oder 9,15 × 10 ¹⁰ Megatons TNT pro Sekunde.Das klingt nach viel, aber es ist eigentlich ziemlich mild unter Berücksichtigung der Gesamtmasse und des Volumens der Sonne.Die Energieerzeugungsrate im Suns -Kern beträgt nur etwa 0,3 W/m ³ (Watt pro Kubikmeter), mehr als eine Million Mal schwächer als die Energieerzeugung, die in einem Glühbirnenfilament stattfindet.Nur weil der Kern so groß ist, erzeugt er mit einem Durchmesser, der etwa 20 Erden entspricht, so viel Gesamtenergie.der hohen Temperaturen und Drucke.Mit Fusionsenergie kann eine Kraftstoffeinheit die Größe eines kleinen Kugellageres so viel Energie wie ein Benzin -Benzin erzeugen.Leider haben alle Versuche der Fusion Power Generation ab 2008 mehr Energie verbraucht als sie produziert haben.Es gibt zwei grundlegende Ansätze: Verwenden Sie ein Magnetfeld, um ein Plasma auf die kritische Temperatur (Magnetfusion) zu komprimieren oder Laser mit einem Ziel zu feuern, das so intensiv ist, dass sie den kritischen Schwellenwert für die Fusion (Trägheitsbeschränkung Fusion) überschreiten.Beide Ansätze haben erhebliche Finanzmittel erhalten, wobei die National Ignition Facility (NIF) für die Inertiale eingeschlossene Fusion und die Online -Online -Einschränkung und der internationale thermonukleare experimentelle Reaktor (ITER), der nach einer magnetischen Begriffsfusion versuchte und 2018 online gekommen ist.